一种气垫船船行波模拟装置的制作方法

本发明提供了一种气垫船船行波模拟装置，通过电磁铁产生的磁场吸引纳米磁液挤压水面的方式模拟气垫船在水面的航行，造出气垫船船行波，属于模拟装置领域。

背景技术：

气垫船在水面上航行时所形成的辐射波浪称作气垫船船行波。气垫船破冰的原理即是利用气垫船船行波冲刷浮冰，使大块的冰破裂成碎冰，为普通船只的航行开辟航道。因此，研究气垫船破冰技术不可避免需要对气垫船的船行波进行试验研究。

目前对气垫船船行波进行试验研究的主要方法是利用喷气式气垫船船模在水池中进行拖曳或自航，造出船行波。对于拖曳试验，一般只能让气垫船沿直线以一定的速度航行，即航向单一、航速受限；对于自航试验，气垫船的航速航向尽管可调，但一般也难以精准控制，因为气垫船与水面之间的摩擦力极低，极易发生船体侧滑、船头调转等现象。此外，气垫船船模在喷气时不可避免会造成水花喷溅，这些水花不仅干扰视线，落回水面后还将引起水面扰动，给船行波的测量带来干扰。因此，现有的采用气垫船船模直接造船行波的方法，具有航速、航向受限，试验精度不高的问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种气垫船船行波模拟装置，目的在于提高气垫船船行波模拟装置的整体性能，使其具有更广的航速、航向模拟范围和试验精度，而且不会产生飞溅的水花。

本发明的目的是这样实现的：一种气垫船船行波模拟装置，包含水池、纳米磁液和电磁铁，水池内装有一定深度的水，纳米磁液漂浮于水池水面上，水池底部正下方布置有电磁铁。具体结构特征如下：

1.选用密度小于水且不溶于的纳米磁液，使其漂浮于水面上，并完全覆盖住水面；

2.水池底部均匀布置有多块电磁铁，所有电磁铁位于同一水平面上，每块电磁铁可独立通电、断电，通电后可在正上方的纳米磁液所在的水平面上产生一定强度的磁场，断电后磁场消失。

与现有技术相比，本发明的优势在于：(1)通过电磁力吸引纳米磁液模拟气垫喷气形成作用在水面上的垫升压力，可以保持水面的完整性，避免产生传统气垫船水花四溅的不良效果，有利于船行波的精确测量；(2)静音性好，不会产生如传统气垫船鼓风机的噪音，有利于营造更舒适的实验环境；(3)电磁的响应速度极快，通过控制布置在水池正下方的多块电磁铁，可以模拟出沿任意路径以任意速度航行的气垫船船行波，而传统的气垫船模型由于受到拖车速度或驱动装置功率的限制，所能达到的速度范围受限，航向也受限或较难精准控制；(4)电磁铁装置不与水直接接触，没有密封和腐蚀问题，使装置的维护工作十分简单。

附图说明

图1是本发明结构的斜二测视图；

图2是本发明结构的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

图1～图2是本发明结构的实例，水池1内装有深度满足试验要求的水，密度小于水且不溶于水的纳米磁液2(如载液为脂的纳米磁液)覆盖在水池1的水面上；多块矩形电磁铁3紧密排布于水池1正下方的一水平面上，组成一个具有与水池相同长宽的电磁铁阵列，每块矩形电磁铁3均可独立通电、断电，通电时可在所述电磁铁3正上方的纳米磁液2上产生磁场，断电后磁场消失。

气垫船船行波模拟的方式是：根据事先规划好的气垫船航行路线和航速，确定电磁铁3的通电、断电次序和通电时间，要求气垫船经过任一块电磁铁的正上方时，该电磁铁通电，而当气垫船离开该电磁铁的正上方时，该电磁铁断电。按照这一规律，控制电磁铁3的通电、断电，由于通电时电磁铁3正上方产生磁场，具有顺磁性的纳米磁液2受到吸引向下挤压水面，在水面上产生与气垫船垫升压力相同的作用效果；当磁场在水面上移动时，纳米磁液2的向下挤压力也随着移动，模拟出气垫船在水面上方航行的效果，进而在水面上产生气垫船船行波。